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关于R407 C房间空调器换热器管路设计的探讨点击：2113 日期：[ 2014-04-26 22:32:16 ] |
| 【摘要】本文通过对R407C 制冷剂房间空调器换热器分别采用顺流和逆流两种布置方式的定性、定量分析和比较，指出，采用逆流布置方式能够强化换热器的换热性能，而且，换热器排数越多，采用逆流布置方式也就更容易接近真正的纯逆流，换热能力提高的幅度也就越大。 【关键词】R407C换热器顺流逆流 引言 随着 人 类 环保意识的日益提高，新制冷剂技术的发展和应用已成为空调器发展的方向和关注的焦点。目前空调器常用的新制冷剂主要有R407C和R410A。其中R407 C运行的压力范围和能力与R22较为接近，采用R407 C替代R22制冷剂，不但可以缩短环保空调器的研发周期，而且还可以节约开发成本。 然而 ， R4 07C 是一种非共沸制冷剂，存在着较大的“温度滑移”。最大时的滑移温差可以达到7 cC，滑移温度之大，足以影响了制冷系统中蒸发器和冷凝器的换热性能。因此在开发新制冷剂房间空调器时，必须对蒸发器和冷凝器的布置尤其是其管路走向给予足够的重视。1，顺、逆流方式布置换热器的定性分析比较采用 R40 7C 制冷剂的空调器，其换热器管路走向主要有顺流和逆流两种布置方法。这里需要指出的是:纯顺流或纯逆流只有在套管式和板式换热器中能够实现，对于流体流过蛇行管翅片式换热器的情况，只能做近似逆流或顺流来处理。为了 将 和 温差有关的不可逆性损失减到最小，使用R407 C制冷剂时，一般应当把换热器布置成逆流的形式。图1中的a和b显示了使用R407C制冷剂的冷凝器在采用顺流和逆流两种布置方式时管内外流体的温度变化。从图中可以看出，采用逆流比顺流时两条线之间的面积要小，而嫡的产生与此面积的大小成正比，从而可以定性地得出结论:逆流方式布置管路可以取得更好的能效。对蒸发器进行分析，也会得出相同的结论。2顺、逆流方式布置换热器的定量分析比较针对 具 体 的空调器而言，其换热器一般有单排和多排两种。对于单排的换热器无所谓逆流和顺流之分，因此在这里不予讨论。而多排换热器一般又以2排、3排居多，所以本文主要针以2排、3排进行说明。 (1)双排换热器 双排冷凝器采用顺流和逆流布置的具体管路结构如图2所示 25mm(3/8")，。图中冷凝器结构参数如下:管径:s.翅片间距:1.8mmo 对 上述 采 用顺流和逆流两种布置方式的冷凝器进行试验，其单位换热温差(对数平均温差)换热能力U随通过冷凝器空气流速的变化曲线的对比如图311〕所示。这里提到的单位换热温差的换热能力与冷凝器的传热系数成正比。 从图 中 可 以看出:当室外风速为1.5m /s时，逆流布置单位换热温差换热能力U比顺流布置高出36%。其换热能力的强化是非常明显的。 (2 )三 排 换热器 图 4是 三 排冷凝器顺逆流管路布置图。图中冷凝器的管径为7mm铜管。 图5 "] 显示 的是R407C 质量流量为25岁s时，采用顺流和逆流布置三列冷凝器时单位换热温差换热能力U的比较。从图5可以看出:当室外风速为1.5m/s时，逆流布置三排冷凝器，其单位换热温差换热能力U比顺流布置高出50%。顺流单位温差换热能力U减小就意味着冷凝温度提高了5 -6K，系统能效比EE报导必然随之降低。对 比前 面 介绍的两排和三排冷凝器采用逆流布置方式的换热性能，可以看出:采用逆流布置方式，三排冷凝器比两排冷凝器提高其换热性能的幅度更大。这是因为三排冷凝器比两排冷凝器更容易接近真正的纯逆流。 值得指出的是:以上结论主要针对冷凝器得到的，对于蒸发器也会得出类似的结论 3.结论 (1) 对 于 使用R407C 制冷剂空调器的冷凝器，采用逆流布置可以大幅度提高其换热性能。两排冷凝器，逆流布置比顺流布置提高36%;三排冷凝器，逆流布置可比顺流布置提高50%。而且，排数越多，也就更容易接近真正的纯逆流，换热能力提高的幅度也就越大。 (2 )对 于 蒸发器也会得出类似的结论。 (3 )采 用 逆流布置虽然可以提高R407C 多列换热器的换热性能，但是对于热泵这种可逆系统来说，当制冷剂流向相反时，逆流就变成了顺流，有利就转化为不利。因此对于热泵型空调器，其蒸发器和冷凝器到底是做成顺流形式、还是逆流形式，还需做制冷、制热性能权衡考虑。 |
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